JP4800283B2 - 配線ブロックの収納構造 - Google Patents

Description

本発明は、放電灯点灯装置等の電気機器において、各種電子部品を基板に配線してなる配線ブロックをケース内に収納保持するようにした配線ブロックの収納構造に関する。

例えば電気機器である放電灯点灯装置では、各種電子部品をプリント基板に配線して配線ブロックを構成し、配線ブロックをケース内に収納保持したものがある。
この種の電気機器における従来の配線ブロックの収納構造には、ケース本体の一対の側壁に、内方突出した台座を切り起こし形成等により設け、この台座に、配線ブロックのプリント基板の外周部を受けさせ、これにより配線ブロックをケース底壁から浮かせかつプリント基板がケース底壁と平行になるように、配線ブロックをケース内に収納していた。
特開２００１−３２６３０６号公報

しかし、従来の場合、ケースとプリント基板とを絶縁するために、ケース底壁からプリント基板を大きく離間させて、十分な絶縁距離を取る必要があり、その結果ケースが大きくなって放電灯点灯装置等の電気機器全体が大型化するという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑み、ケースとプリント基板とを確実に絶縁することができると同時にケースを小さくすることができて、電気機器全体を小型化できるようにしたものである。

この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、各種電子部品を基板に配線して配線ブロックを構成し、配線ブロックをケース内に収納保持するようにした配線ブロックの収納構造において、
前記配線ブロックを覆う絶縁シートが設けられ、基板とケースとが絶縁シートで絶縁され、
前記ケースは、ケース本体とケース本体の開口を塞ぐケース蓋とを備え、前記絶縁シートは、シート本体とシート本体の開口を塞ぐシート蓋とを備え、シート蓋がケース蓋と配線ブロックとの間に配置され、
配線ブロックの電子部品に突設されたリード端子が、基板に貫通形成した取付孔に挿通して基板に取り付けられ、該リード端子を屈曲して電子部品が寝るように横向きに配置され、
シート蓋に、ケース蓋側に突出した第１突起と、配線ブロック側に突出した第２突起とが設けられ、
シート蓋の第１突起は、シート蓋の長手方向に複数設けられていて、第２突起からシート蓋の長手方向に離間してその両側に配置されると共に、ケース蓋の内面に接当され、シート蓋の第２突起は前記配線ブロックの電子部品を横向きに保持するべく基板側に押さえつけており、シート蓋の第２突起に対応する部分は複数の第１突起の中間位置でケース蓋の内面から離間されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、前記ケース本体は、ケース底壁とケース底壁の幅方向両端から起立した一対のケース側壁とを有し、前記シート本体は、シート底壁とシート底壁の幅方向両端から起立した一対のシート側壁とを有し、シート本体は、シート底壁がケース底壁の内面に添うと共に、一対のシート側壁がケース側壁の内面にそれぞれ添うように配置され、シート本体内に配線ブロックが収納されて、配線ブロックの基板がケース底壁に対向するように配置され、基板とケース底壁との間にシート底壁が介在されている点にある。

また、ケース底壁の長手方向両端側に、切り起こしてなる係止片が設けられ、この長手方向一対の係止片により、基板の長手方向の移動が規制され、ケース本体の一対のケース側壁により、基板の幅方向の移動が規制されている本発明の他の技術的手段は、点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、シート底壁の長手方向の両側に支持凸部が設けられ、基板の配線面側がシート底壁から浮くように、基板が支持凸部に支持されている点にある。

また、本発明の他の技術的手段は、基板の配線面側に、放熱を必要とする電子部品が取り付けられ、該電子部品とシート底壁との間に放熱ゴムが設けられ、放熱ゴムはシート底壁を介してケース底壁に接当されている点にある。

本発明によれば、ケースとプリント基板とを絶縁シートにより確実に絶縁することができ、従来のようにケース底壁からプリント基板を大きく離間させて十分な絶縁距離を取る必要がなくなり、その結果ケースを小さくすることができ、放電灯点灯装置等の電気機器全体を小型化することができる。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図５、図１８、図１９において、１は放電灯点灯装置の配線ブロック（点灯装置本体）で、各種電子部品Ａ，Ｂをプリント基板３に配線して構成されている。プリント基板３の表面（上面）及び裏面（下面）には、後述する整流器４２、インダクタ４６、スイッチング素子４５，５２，５３、平滑コンデンサ４８、ダイオード４７、インダクタ５５，コンデンサ５４、コンデンサ５８、抵抗、トランス等の放電灯点灯装置の各種電子部品Ａ，Ｂが配置されている。プリント基板３の表面側に、電子部品Ａ，Ｂのうち放熱する必要のない（発熱の小さい）電子部品Ａ（４６，４７，４８，５４，５５，５８等）が配置され、プリント基板３の裏面側（配線面側）に、電子部品Ａ，Ｂのうち放熱する必要のある電子部品（発熱の大きい電力半導体面実装部品）Ｂ（４２，４５，５２，５３）が配置されている。

プリント基板３の裏面（下面）には前記電子部品Ａ，Ｂをプリント配線するための銅箔が多数配置され、前記各種電子部品Ａ，Ｂのリード線がプリント基板３の裏面側で半田により銅箔に接続されている。
４は配線ブロック１を収納保持する金属製のケースで、ケース本体５とケース本体５の上端開口６を塞ぐケース蓋７とを備える。図６〜図８にも示すように、ケース本体５は、金属板により上端が開口したコの字状に形成され、ケース底壁８とケース底壁８の幅方向両端から起立した一対のケース側壁９とを有している。

図９〜図１１に示すように、ケース蓋７は、金属板により下端が開口したコの字状に形成され、天壁１０と天壁１０の幅方向両端から下方突出した一対の側壁１１とを有し、ケース蓋７はケース本体５の上端部に外嵌されて、一対の側壁１１が一対のケース側壁９に外側から添うように構成されている。
一対の側壁１１の長手方向両端側に一対の第１係合片１３が切り起こし形成され、一対の第１係合片１３は、下方に行くに従って徐々に幅方向内方に向かうように傾斜されている。また、一対の側壁１１の長手方向の中央側に第２係合片１４がそれぞれ切り起こし形成され、各第２係合片１４は長手方向の中央側に行く従って徐々に幅方向内方に向かうように傾斜されている。

一対のケース側壁９の上端部に、ケース蓋７の一対の第１係合片１３に対応して一対の第１係止孔１５がそれぞれ設けられると共に、ケース蓋７の第２係合片１４に対応して第２係止孔１６が設けられており、ケース蓋７を、ケース本体５の上端開口６を塞ぐように外嵌したとき、一対の第１係合片１３が一対の第１係止孔１５に係合して、ケース蓋７がケース本体５に対して上下方向にガタ付かないように規制すると共に、ケース蓋７の各第２係合片１４がケース本体５の第２係止孔１６にそれぞれ係合して、ケース蓋７がケース本体５に対して長手方向にガタ付かないように規制するようになっている。

図３、図５、図１８、図１９に示すように、ケース４内に配線ブロック１１を覆う絶縁シート１８が設けられている。図１２〜図１４にも示すように、絶縁シート１８は、シート本体１９とシート本体１９の上端開口２０を塞ぐシート蓋２１とを備える。シート本体１９は、ポリエステルフィルム等の絶縁性を有する合成樹脂により上端が開口したコの字状に形成され、シート底壁２２とシート底壁２２の幅方向両端から起立した一対のシート側壁２３とを有している。シート底壁２２の長手方向両端部に、シート底壁２２の外端から立ち上がった起立片２４と起立片２４の上端から長手方向外方に突出した規制片２５とが設けられている。

図１５〜図１７にも示すように、シート蓋２１は、ポリエステルフィルム等の絶縁性を有する合成樹脂により長方形状に形成され、シート本体１９の上端開口２０を塞ぐように配置されている。シート蓋２１の長手方向両端部には、シート蓋２１の外端から下方に突出した閉塞片２６が設けられている。
シート本体１９は、シート底壁２２がケース底壁８の内面に添うと共に、一対のシート側壁２３がケース側壁９の内面にそれぞれ添うように、ケース本体１９内に配置されている。シート本体１９内に配線ブロック１が収納されて、配線ブロック１のプリント基板３がケース底壁８に対向するように配置されている。プリント基板３とケース底壁８との間にシート底壁２２が介在され、プリント基板３とケース４とが絶縁シート１８で絶縁されている。

図３〜図８、図１８、図１９に示すように、ケース底壁８の長手方向両端側に、切り起こしてなる幅方向一対の係止片２７がそれぞれ長手方向に一対ずつ設けられている。プリント基板３の長手方向の外端が、係止片２７に対してシート本体１９の起立片２４及び規制片２５を介して接当することにより、長手方向一対ずつの係止片２７により、プリント基板３の長手方向の移動が規制されると共に、プリント基板３が係止片２７に対してシート本体１９の起立片２４及び規制片２５より絶縁されるようになっている。

プリント基板３の幅方向の外端が、一対のケース側壁９に対して一対のシート側壁２３を介して接当することにより、一対のケース側壁９により、プリント基板３の幅方向の移動が規制されていると共に、プリント基板３が一対のケース側壁９に対して一対のシート側壁２３より絶縁されるようになっている。
シート蓋２１がケース蓋７と配線ブロック１との間に配置され、シート蓋２１に、図１５〜図１７に示すように、ケース蓋７側に突出した第１突起２８と、配線ブロック１側に突出した第２突起２９とが設けられている。本実施の形態では、第２突起２９はケース蓋７の長手方向の中央部に１つ配置され、第１突起２８は、第２突起２９の長手方向両側に一定間隔をおいて２つずつの計４個配置されている。

図４、図１８、図１９に示すように、複数の第１突起２８はケース蓋７の内面にそれぞれ接当され、第２突起２９が配線ブロック１の電子部品Ａをプリント基板３側に押さえている。この電子部品Ａは、後述する平滑コンデンサ４８であって長い形状の電子部品Ａであり、この電子部品Ａ（４８）に突設された一対のリード端子３２を、プリント基板３に貫通形成した取付孔に挿通して半田３３により、プリント基板３に取り付けるようにしている。この電子部品Ａ（４８）の場合、一対のリード端子３２を屈曲して電子部品Ａを寝かせるように横向きに配置し、シート蓋２１の第２突起２９で、電子部品Ａを横向きに保持するべくプリント基板３側に押さえつけるようにしている。

図１２〜図１４、図１８、図１９に示すように、シート底壁２２の長手方向の両側に、エンボス加工によって支持凸部３０が設けられ、プリント基板３の配線面側がシート底壁２２及びケース底壁８から浮くように、プリント基板３が支持凸部３０に支持されている。図４、図１８、図１９に示すように、配線ブロック１の放熱を必要とする電子部品Ｂ（４２，４５，５２，５３）とシート底壁２２との間に放熱ゴム３１が設けられ、放熱ゴム３１はシート底壁２２を介してケース底壁８に接当されている。放熱ゴム３１に対して配線ブロック１の電子部品Ｂが上側から押圧され、放熱ゴム３１は弾性によりその上面側が凹んでここに電子部品Ｂの下端部が埋入された状態になっている。

図２０は前記配線ブロック１を具備する放電灯点灯装置の回路図の一例を示している。図２０において、４１は商用交流電源、４２は整流器（電子部品Ｂ）で、ダイオードブリッジ等により構成されている。４３はチョッパー回路である。交流電源４１と整流器４２により直流電源が構成され、交流電源４１と整流器４２とチョッパー回路４３によりアクティブフィルタが構成されている。

チョッパー回路４３は、整流器４２の整流出力を昇圧して所定の直流電圧を得るもので、絶縁ゲート形の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構成したスイッチング素子４５（電子部品Ｂ）とアクティブフィルタ用のインダクタ４６（電子部品Ａ）とダイオード４７と平滑コンデンサ４８とを備え、スイッチング素子４５を高周波でオンオフすることにより、整流器４２の整流出力をチョッピングし、スイッチング素子４５がオンの時にインダクタ４６にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子４５がオフの時に、インダクタ４６に蓄積されたエネルギーをダイオード４７を介して放出すると共に、ダイオード４７を介して出力されるチョッピング電圧を平滑コンデンサ４８で平滑するようになっている。

５１は自動他励式のインバータ回路で、絶縁ゲート形の電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）により構成した一対のスイッチング素子５２，５３と、直流カット用コンデンサ５４と、インダクタンス５５とを備え、一対のスイッチ素子５２，５３は互いに直列に接続されて、チョッパー回路４３の出力端子間に接続され、ハーフブリッジ回路を構成するようにスイッチ素子５２，５３の中点から直流カット用コンデンサ５４を介してインダクタンス５５と放電灯５７とが接続され、このインダクタンス５５と放電灯５７に並列接続したコンデンサ５８とで直列共振回路を構成している。

この放電灯点灯装置の動作を説明すると、交流電源４１を整流器４２で整流平滑し、スイッチング素子４５をオンオフさせることにより、チョッパー回路４３により整流器４２の直流出力を昇圧し所定の直流電圧を得る。そして、チョッパー回路４３の出力に直列に接続された一対のスイッチ素子５２，５３を交互にオンオフさせることにより、インバータ回路５１でチョッパー回路４３の出力を高周波に変換し、インダクタンス５５、コンデンサ５４及び放電灯５７から成るＬＣ共振回路をインバータ回路５１で励振して放電灯５７を高周波点灯させる。

上記実施の形態によれば、配線ブロック１を覆う絶縁シート１８が設けられ、プリント基板３とケース４とが絶縁シート１８で絶縁されているので、ケース４とプリント基板３とを絶縁シート１８により確実に絶縁することができ、しかも、従来のようにケース底壁８からプリント基板３を大きく離間させて十分な絶縁距離を取る必要がなくなり、その結果ケース４を小さくすることができ、放電灯点灯装置等の電気機器全体を小型化することができる。

また、ケース４は、ケース本体５とケース本体５の開口を塞ぐケース蓋７とを備え、絶縁シート１８は、シート本体１９とシート本体１９の開口を塞ぐシート蓋２１とを備え、
シート蓋２１がケース蓋７と配線ブロック１との間に配置され、シート蓋２１に、ケース蓋７側に突出した第１突起２８と、配線ブロック１側に突出した第２突起２９とが設けられ、第１突起２８がケース蓋７の内面に接当され、第２突起２９が配線ブロック１の電子部品Ａを基板３側に押さえているので、シート蓋２１を利用して、配線ブロック１乃至配線ブロック１に取り付けた電子部品Ａをガタ付かないように弾性的に押さえつけることができ、また、シート蓋２１にケース蓋７側に突出した第１突起２８があるため、プリント基板３に取り付けている電子部品Ａとケース蓋７との間の空間距離が狭くなり、放電灯点灯装置等の電気機器を輸送する際に、振動の応力によって電子部品Ａ，Ｂのリード線が切断するのを防ぐことができる。また、輸送の際の振動により、プリント基板３の半田面へのストレスが過大となって、長期的にみて半田クラックの原因となるのを、未然に防止することができる。しかも、第１突起２８及び第２突起２９にはクッション性があるため、プリント基板３に取り付けた電子部品Ａ，Ｂの半田部分へのストレスをより効果的に低減することができる。

また、電子部品Ａに突設されたリード端子３２を屈曲して電子部品Ａを寝かせるように横向きに配置し、シート蓋２１の第２突起２９で、電子部品Ａを横向きに保持するべくプリント基板３側に押さえつけるようにしたので、電子部品Ａが長い形状のものであっても、プリント基板３から突出する電子部品Ａの長さを小さく抑えることができ、配線ブロック１全体を極力薄い形状のものになし得、その結果ケース４を低く形状になし得て放電灯点灯装置等の電気機器を高さの低いものになし得る。

また、ケース本体５は、ケース底壁８とケース底壁８の幅方向両端から起立した一対のケース側壁９とを有し、シート本体１９は、シート底壁２２とシート底壁２２の幅方向両端から起立した一対のシート側壁２３とを有し、シート本体１９は、シート底壁２２がケース底壁８の内面に添うと共に、一対のシート側壁２３がケース側壁９の内面にそれぞれ添うように配置され、シート本体１９内に配線ブロック１が収納されて、配線ブロック１のプリント基板３がケース底壁８に対向するように配置され、プリント基板３とケース底壁８との間にシート底壁２２が介在されているので、ケース本体５内の配線ブロック１をシート本体１９のシート底壁２２及び一対のシート側壁２３で取り囲んでプリント基板３乃至配線ブロック１を大きな絶縁距離を要することなく確実に絶縁することができる。

また、ケース底壁８の長手方向両端側に、切り起こしてなる係止片２７が設けられ、この長手方向一対の係止片２７により、プリント基板３の長手方向の移動が規制され、ケース本体５の一対のケース側壁９により、プリント基板３の幅方向の移動が規制されているので、プリント基板３をその長手方向及び幅方向に移動規制することができ、前記シート蓋２１乃至第１突起２８及び第２突起２９による配線ブロック１の上下方向の移動規制と相俟って、輸送の際における配線ブロック１乃至プリント基板３のガタ付きを確実に規制することができる。しかも、ケース４に対してプリント基板３をねじ止め等する必要がなくなるため、放電灯点灯装置等の電気機器の組み立てにドライバー等の工具も不要になり、電気機器の組み立て作業の作業性を向上させることができる。

また、シート底壁２２の長手方向の両側に支持凸部３０が設けられ、プリント基板３の配線面側がシート底壁２２から浮くように、プリント基板３が支持凸部３０に支持されているので、簡単な構成でプリント基板３とシート側壁２２との間に僅かの隙間を形成することができ、前記プリント基板３とケース底壁８との間にシート底壁２２が介在されることと相俟って、プリント基板３をケース体壁２２に対してより確実に絶縁することができる。

また、プリント基板３の配線面側に、放熱を必要とする電子部品Ｂ（電力半導体面実装部品）が取り付けられ、電子部品Ｂとシート底壁２２との間に放熱ゴム３１が設けられ、放熱ゴム３１はシート底壁２２を介してケース底壁８に接当されているので、電子部品Ｂの発熱による温度上昇を放熱ゴム３１を通してケース４側にスムーズに放熱することができ、電子部品Ｂの発熱による温度上昇を抑えることができる。しかも、放熱ゴム３１の弾性力を利用して、ケース本体５とケース蓋７との間でシート本体１９及びシート蓋２１を介して弾性的に挟んだ状態にすることができ、この点からも、輸送の際にプリント基板３乃至配線ブロック１のガタ付きを防止することができ、放電灯点灯装置等の電気機器を輸送する際に、振動の応力によって電子部品Ａ，Ｂのリード線が切断するのを防ぐことができ、電子部品Ａ，Ｂの半田部分へのストレスを低減することができる。

なお、前記実施の形態では、電気機器として放電灯点灯装置に本発明を適用実施し、配線ブロック１により点灯装置本体を構成するものとしているが、本発明が適用実施される電気機器は放電灯点灯装置に限定されず、テープレコーダ、ラジオその他の電気機器であってもよい。
また、前記実施の形態では、各種電子部品Ａ，Ｂを配線して配線ブロック１を構成するための基板として、プリント基板３を使用しているが、各種電子部品Ａ，Ｂを配線するための基板は、プリント基板３に限定されず、各種電子部品Ａ，Ｂを配線できる基板であれば他の配線基板を用いてもよい。

本発明の一実施の形態を示す点灯装置本体の平面図である。 同点灯装置本体の正面図である。 同点灯装置本体の側面図である。 同点灯装置本体のケース蓋を外した状態の平面図である。 同点灯装置本体のケース蓋を外した状態の側面図である。 同ケース本体の平面図である。 同ケース本体の正面図である。 同ケース本体の側面図である。 同ケース蓋の平面図である。 同ケース蓋の正面図である。 同ケース蓋の側面図である。 同シート本体の平面図である。 同シート本体の正面図である。 同シート本体の側面図である。 同シート蓋の平面図である。 同シート蓋の正面図である。 同シート蓋の側面図である。 同図４のＡ−Ａ線断面図である。 同図４のＢ−Ｂ線断面図である。 放電灯点灯装置の回路図である。

１ 配線ブロック
３ プリント基板
４ ケース
６ 上端開口
５ ケース本体
７ ケース蓋
８ ケース底壁
９ ケース側壁
１８ 絶縁シート
１９ シート本体
２０ 上端開口
２１ シート蓋
２２ シート底壁
２３ シート側壁
２７ 係止片
２８ 第１突起
２９ 第２突起
３０ 支持凸部
３１ 放熱ゴム
３２ リード端子
Ａ 電子部品
Ｂ 電子部品

Claims (5)

1. 各種電子部品（Ａ，Ｂ）を基板（３）に配線して配線ブロック（１）を構成し、配線ブロック（１）をケース（４）内に収納保持するようにした配線ブロックの収納構造において、
   前記配線ブロック（１）を覆う絶縁シート（１８）が設けられ、基板（３）とケース（４）とが絶縁シート（１８）で絶縁され、
   前記ケース（４）は、ケース本体（５）とケース本体（５）の開口を塞ぐケース蓋（７）とを備え、前記絶縁シート（１８）は、シート本体（１９）とシート本体（１９）の開口を塞ぐシート蓋（２１）とを備え、シート蓋（２１）がケース蓋（７）と配線ブロック（１）との間に配置され、
   配線ブロック（１）の電子部品（Ａ）に突設されたリード端子（３２）が、基板（３）に貫通形成した取付孔に挿通して基板（３）に取り付けられ、該リード端子（３２）を屈曲して電子部品（Ａ）が寝るように横向きに配置され、
   シート蓋（２１）に、ケース蓋（７）側に突出した第１突起（２８）と、配線ブロック（１）側に突出した第２突起（２９）とが設けられ、
   シート蓋（２１）の第１突起（２８）は、シート蓋（２１）の長手方向に複数設けられていて、第２突起（２９）からシート蓋（２１）の長手方向に離間してその両側に配置されると共に、ケース蓋（７）の内面に接当され、シート蓋（２１）の第２突起（２９）は前記配線ブロック（１）の電子部品（Ａ）を横向きに保持するべく基板（３）側に押さえつけており、シート蓋（２１）の第２突起（２９）に対応する部分は複数の第１突起（２８）の中間位置でケース蓋（７）の内面から離間されていることを特徴とする配線ブロックの収納構造。
2. 前記ケース本体（５）は、ケース底壁（８）とケース底壁（８）の幅方向両端から起立した一対のケース側壁（９）とを有し、前記シート本体（１９）は、シート底壁（２２）とシート底壁（２２）の幅方向両端から起立した一対のシート側壁（２３）とを有し、シート本体（１９）は、シート底壁（２２）がケース底壁（８）の内面に添うと共に、一対のシート側壁（２３）がケース側壁（９）の内面にそれぞれ添うように配置され、シート本体（１９）内に配線ブロック（１）が収納されて、配線ブロック（１）の基板（３）がケース底壁（８）に対向するように配置され、基板（３）とケース底壁（８）との間にシート底壁（２２）が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の配線ブロックの収納構造。
3. ケース底壁（８）の長手方向両端側に、切り起こしてなる係止片（２７）が設けられ、この長手方向一対の係止片（２７）により、基板（３）の長手方向の移動が規制され、ケース本体（５）の一対のケース側壁（９）により、基板（３）の幅方向の移動が規制されていることを特徴とする請求項２に記載の配線ブロックの収納構造。
4. シート底壁（２２）の長手方向の両側に支持凸部（３０）が設けられ、基板（３）の配線面側がシート底壁（２２）から浮くように、基板（３）が支持凸部（３０）に支持されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の配線ブロックの収納構造。
5. 基板（３）の配線面側に、放熱を必要とする電子部品（Ｂ）が取り付けられ、該電子部品（Ｂ）とシート底壁（２２）との間に放熱ゴム（３１）が設けられ、放熱ゴム（３１）はシート底壁（２２）を介してケース底壁（８）に接当されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の配線ブロックの収納構造。

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